6
BIOGASA: Mozkin garbia Mariaje Jauregi Gaur eguneko zibilizazioari atxekitzen zaion ezaugarrietariko bat hondakin produzitzaile izatearena da, eta egon badago arrazoirik horretarako. Izan ere, munduko hiririk handienetan, biztanle bakoitzak milaka kilo zabor produzitzen ditu urteko eta honek arazo latzak dakartza: Zer egin hondakin-mordo honekin? Biogasa instalazio industrialean lortzeko metodoetako bat. 1 – Hondakin likidoak jasotzeko kobaina. 2 – Bero-trukagailua: hemen hondakinak tenperatura jakin bateraino berotu egiten dira. 3 – Erreaktorea, non substantzia organikoen hartzidura gertatzen den. 4 – Biogasa bildu eta metatzeko tanga zilindrikoa. 5 – Biogasaren irteera. 6 – Lohi-irteera. Hau substantzia aktibo biologikoak produzitzeko nahiz ongarri gisa erabilia da. Hiri hauen ingurumarie- tan ez dago jadanik toki- rik zabortegiak kokatze- ko eta zaborrak gero eta urrutirago eraman behar izaten dira. Hondakinak urrezko bihurtzen ari di- ra; hauen garraioa eta eza- bapena izugarri kostatze- ra iritsi da. Gainera kontutan eduki behar da hondakin-pro- duzitzaile ez direla hiritar indibidualak bakarrik; beste zenbait enpresak ere laguntzen diete egiteko horretan. Egia da hondakin haueta- ko asko berez itzuliko de- la naturara. Baina noiz? Substantzien errotazio naturalaren abiadura oso motela da prozesu tekno- logikoenaren aldean. Gai- nera hondakina abando- natzen bada, kutsakor ere bihurtzen da ingurugi- roaren kaltetan. Egokiena, gizarteak pro- duktuaren norabidea au- rrez planifikatu izana li- tzateke. Baina zientzia arazoa konpontzen saiatu arren, gaiak korapilotsu darrai. Ondorengo lerroetan, arazoa konpontzeko aha- legin horretan aurkituta- ko bide batez arituko ga- ra, hau da, hondakinak biogas bihurtzeaz. Diru- dienez arrakasta handia duen bidea da bestalde. 200 urte igaro dira da- goeneko aire sukoia edo metanoa aurkitu zenetik. Gas hau, substantzia or- ganikoen deskonposizioa oxigenorik gabe gertatzen zen edonon aurki zitekeen. Urtegi, aintzira, ibai, itsaso eta kloaketako uretako lohian metanoa eratzea prozesu biologikoa dela frogatuta dago; bakterio anaerobi- koei, hots, oxigenorik gabe bizi diren bakterioei esker buruturiko prozesua bait da. Baina ez hori

BIOGASA - Elhuyar Aldizkaria · 2013. 2. 6. · 1 – Hondakin likidoak jasotzeko kobaina. 2 – Bero-trukagailua: hemen hondakinak tenperatura jakin bateraino berotu egiten dira

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BIOGASA - Elhuyar Aldizkaria · 2013. 2. 6. · 1 – Hondakin likidoak jasotzeko kobaina. 2 – Bero-trukagailua: hemen hondakinak tenperatura jakin bateraino berotu egiten dira

BIOGASA:Mozkin garbia

Mariaje Jauregi

Gaur eguneko zibilizazioari atxekitzen zaionezaugarrietariko bat hondakin produzitzaile izatearena da,

eta egon badago arrazoirik horretarako. Izan ere, mundukohiririk handienetan, biztanle bakoitzak milaka kilo zabor

produzitzen ditu urteko eta honek arazo latzak dakartza: Zeregin hondakin-mordo honekin?

Biogasa instalazio industrialean lortzeko metodoetako bat.

1 – Hondakin likidoak jasotzeko kobaina.2 – Bero-trukagailua: hemen hondakinak tenperatura jakin bateraino berotu egiten dira.3 – Erreaktorea, non substantzia organikoen hartzidura gertatzen den.4 – Biogasa bildu eta metatzeko tanga zilindrikoa.5 – Biogasaren irteera.6 – Lohi-irteera. Hau substantzia aktibo biologikoak produzitzeko nahiz ongarri gisa erabilia da.

Hiri hauen ingurumarie-tan ez dago jadanik toki-rik zabortegiak kokatze-ko eta zaborrak gero etaurrutirago eraman beharizaten dira. Hondakinakurrezko bihurtzen ari di-ra; hauen garraioa eta eza-bapena izugarri kostatze-ra iritsi da.Gainera kontutan edukibehar da hondakin-pro-duzitzaile ez direla hiritarindibidualak bakarrik;beste zenbait enpresak erelaguntzen diete egitekohorretan.Egia da hondakin haueta-ko asko berez itzuliko de-la naturara. Baina noiz?Substantzien errotazionaturalaren abiadura osomotela da prozesu tekno-logikoenaren aldean. Gai-nera hondakina abando-natzen bada, kutsakor erebihurtzen da ingurugi-roaren kaltetan.Egokiena, gizarteak pro-duktuaren norabidea au-rrez planifikatu izana li-

tzateke. Baina zientziaarazoa konpontzen saiatuarren, gaiak korapilotsudarrai.

Ondorengo lerroetan,arazoa konpontzeko aha-legin horretan aurkituta-ko bide batez arituko ga-ra, hau da, hondakinakbiogas bihurtzeaz. Diru-dienez arrakasta handiaduen bidea da bestalde.200 urte igaro dira da-goeneko aire sukoia edometanoa aurkitu zenetik.Gas hau, substantzia or-ganikoen deskonposizioaoxigenorik gabe gertatzenzen edonon aurkizitekeen. Urtegi, aintzira,ibai, itsaso eta kloaketakouretako lohian metanoaeratzea prozesubiologikoa dela frogatutadago; bakterio anaerobi-koei, hots, oxigenorikgabe bizi diren bakterioeiesker buruturiko prozesuabait da. Baina ez hori

Page 2: BIOGASA - Elhuyar Aldizkaria · 2013. 2. 6. · 1 – Hondakin likidoak jasotzeko kobaina. 2 – Bero-trukagailua: hemen hondakinak tenperatura jakin bateraino berotu egiten dira

Hona hemen ganadu-honda-kinetatik biogasa eta ongarrienprodukziorako eskema:

1 – Ganadutegia2 – Simaur likidoaren hornidurarako tanga3 – Biogas-erreaktorea4 – Gas-sorgailuak. Hauen bidez biogasa energia elektriko eta bero–energia bihurtzen da.5 – Lortutako simaur likidoa (lohia) biltzeko tanga.6 – Lohi-loditzea.7 – Ur-hornidura.8 – Lohia lurrean sartzea.9 – Soroetako euri

artifiziala.

Page 3: BIOGASA - Elhuyar Aldizkaria · 2013. 2. 6. · 1 – Hondakin likidoak jasotzeko kobaina. 2 – Bero-trukagailua: hemen hondakinak tenperatura jakin bateraino berotu egiten dira

bakarrik. Ideia hau garatuz, subs-tantzia organikoak metano bihurt-zearen prozesu hori lurraren sa-belean ere gertatzen dela frogatu-rik dago, eta ondorioz, mendetanzehar eratutako gas naturalarenhobi asko bakterioen iharduerabitalaren ondorio lirateke.

Ondorengo urratsean, metanoa-ren jatorri biologikoari eta eko-logi arazo larriei buruzko teoriak,hondakin organikoez industrialkimetanoa elaboratzearen ideiaikertzaileengan txertatzen saiatuziren. Zibilizazioaren borondatezegindako prozesu teknologikoenabiadurak substantzien naturakoberezko errotazioarenak bainoaskoz handiagoak badira, zerga-tik ez azeleratu substantzia orga-nikoen erabilera-mekanismoa?Bakterioei erosoak gerta lekiz-kiekeen baldintzak jarri, eta pla-netaren erraietan baino bortitza-go sortuko lukete metanoa.Ideia honetatik abiatuz hasi zirenganadutegietan sortutako honda-kinetatik biogasa eta ongarriaklortzeko lehenengo instalazioakeraikitzen. Gerora ugaldu egindira. Paraleloki bioenergetikarenbeste bide batzuk ere urratzen hasiziren, hala nola, organikoak,gasaren sintesia, gasolina artifi-zialaren lehengaia, etab... Baina

Granja eta baserrietan animaliak hazteko metodo berrien aplikazioz hondakin organiko asko pilatzen da. Txerritegietan sortzenden txerri-gernuaren maneiuak eta oilategietako hondakinen maneiuan planteatzen diren arazoak ezagunak dira esaterako.

Biogasa konponbide bat izan daiteke.

Page 4: BIOGASA - Elhuyar Aldizkaria · 2013. 2. 6. · 1 – Hondakin likidoak jasotzeko kobaina. 2 – Bero-trukagailua: hemen hondakinak tenperatura jakin bateraino berotu egiten dira

Zabortegietan alferrik galtzen da materia organikoa.

Page 5: BIOGASA - Elhuyar Aldizkaria · 2013. 2. 6. · 1 – Hondakin likidoak jasotzeko kobaina. 2 – Bero-trukagailua: hemen hondakinak tenperatura jakin bateraino berotu egiten dira

genoak lortzen direlarik. Azke-nik, bakterio metanogenoek bu-rutzen dute biogasa askatzearenlana, zeinaren osagaiak metanoa(%70eko proportzioan) eta gaskarbonikoa (%30) izaten bait dira.Ganadutegi eta hegazti-granjakohondakinek berez dute mikro-organismoen lan-nahasketa.Hauen aktibitate bitalerako nahi-koa da substantzia organikoakdeskonposa daitezen tenperaturaegokia pH-a (hau da hidrogeno-ioien kontzentrazioa) eta lehen-gaia erreaktorera iristeko abia-dura jakina aukeratzea. Bestehondakin batzuetan erreaktore-

hala eta guztiz ere, biogasa lort-zeko bideari ikusten zitzaion ir-tenbiderik egokiena.

Metanoaren produkzio-me-kanismoa

Biogasaren erabilpenerako auke-rak aztertu baino lehen, meta-noaren produkzio-mekanismoazzertxobait adieraziko dugu.Biogasa substantzia organikoenhartziduraren ondorioz eratzen da;hartzidura hori, 1etik 9 mila m3-ko erreaktore berezietan, egoeraguztiz anaerobikotan mi-kroorganismoen nahasketa natu-

tzak, belar txarren haziak, etab....baldin badituzte, edo prozesuaazeleratzea garrantzitsua baldinbada, erregimen termofiloa (55-60°C) izango da aukeratuko dena.Hain tenperatura handitan,mikroflora patogenoa entregatuegiten da eta prozesu berak 20egun ordez 5-10 bat irauten ditu.Erreaktoreetan, substantzia orga-nikoak transformazio-bide kora-pilotsua igarotzen du. Lehenengopolimero biologikoak (proteinak,koipeak, polisakaridoak, azidonukleikoak eta beste zenbait)bakterio-talde berezi batzuen

ralaren bidez gertatzen delarik.Egia da erreaktoreetan kargatzendiren hondakinek oxigeno-kan-titate jakin bat badutela, bainahori anaerobiko fakultatibo dei-turiko bakterioek berehala zurga-tuko dute. Bakterio hauek gai diragas bizigarrian garatzeko edo horigabe bizitza-mota anaerobikoaeramateko. Hartzidura-tenperatura hondakinen eta hauenkutsaduraren arabera aukeratzenda. Hondakinak sanitariokigarbiak badira, erregimenmesofilikoa (30-40°C) erabilikoda. Eliminatu behar diren mikro-bio arriskutsuak, brelminto-arrau-

eraginez hidrolizatu egiten dira,konposatu sinpleagoak (pisumolekular handiko alkoholak,azido organikoak, peptidoak,aminoazidoak, etab...) eratzendirelako. Haiek, bestalde, bakte-rio azidogenoekin hartzitzen dira;azido koipetsu hegaskor, pisumolekular txikiko alkohol, hidro-geno, gas karboniko, amoniakoeta hidrogeno sulfuro bihurtzendira. Substantzia hauek ondoren,beste deskonposizio-prozesu batjasaten dute, azido azetiko eta for-mikoa, hidrogenoa, gas karbo-nikoa eta mikroorganismo azeto-

tan hartzitzeko, horretarako be-reziki prestatutako kultibo-nahas-keta gehigarria sartzen da. Orain-goz, sistema metanogenetikoa ezdago nahikoa aztertua, baina fida-garritasunez funtzionatzen du etazabortegiko ia substantzia orga-niko guztiak erabiltzea posibleda.

Substantzia organikoen deskon-posizioan ez da biogasa soilikeratzen; nitrogeno mineralizatua,fosforoa, potasioa, etab... dituenlohia ere lortzen da. Lohia onga-rri gisa erabil daiteke.

Moskun dagoen biogasasortzeko planta. Hauetakoerreaktore bakoitzean 12.000m3 biogas eratzen dira

egunero.

Page 6: BIOGASA - Elhuyar Aldizkaria · 2013. 2. 6. · 1 – Hondakin likidoak jasotzeko kobaina. 2 – Bero-trukagailua: hemen hondakinak tenperatura jakin bateraino berotu egiten dira

Biogas-zentraletan lohia hirietakogorozki-uren jalkinak elaborat-zearen ondorioz lortzen da.Erreaktoretan, tenperaturaren (50-55°C) eraginez egiazko pu-rifikazio sanitarioa jasaten du etahorregatik gai da nekazaritzan era-biltzeko.Teknologia honek beste ildo ba-tetik ere jo du. Hartzidura-abia-dura bostkoiztea lortu da. Erreak-torean hartzitutako biomasa-za-tia atera eta tutueriatik datorrenlehengaiarekin nahasten da. Gai-nera mikrobioek eragindako subs-tantzia organikoen deskonposi-zioa, hau erreaktorera iritsi bainolehen hasten da. Prozesu nagusia-ren aldizkotasuna bost aldiz txi-kiagoa izatea lortu da, eta ondo-rioz, baita erreaktoreen bolume-na eta hauek eraikitzeko gastuaktxikiagotzea ere.Baina hartzidura metanikoarenprozesua beste modu bateraazeleratzeko frogak ere egiten aridira. Erreakzioan parte hartzenduten bakterio anaerobikoenespezieak ezagutuz gero, aukerazuzenduaz baliatuz, aktibitatehandiko txerto-stockak lortu ahalizango dira. Hauek erreaktorerasartuz hartzidura bortizkiintentsifikatuko da.Bestalde, azido azetikoarenm e t a n o r a i n o k odeskonposizioaren erreakzioadeskribatua izan da dagoeneko.Azido di- eta trikarboxilikoak(substantzia organikoen espeziebatzuen deskonposizioarenbitarteko produktuak) elkarketametanogenetikoan metanoa mailazelularrean (in vivo)sintetizatzerakoan katalizatzaileindartsuak direla ezagutzen da,eta honela, posible egiten dasubstantzia organikoak metanobihurtzeko kateetatik batazeleratuz, biogasaren eraketa 10aldiz gehitu eta abiadurahandiagotzea.

B i o g a s - p r o d u k z i o r a k oteknologi metodo modernoak,%85eko hezetasuna bainohandiagoa duten hondakinlikidoak erabiltzeko kalkulatutadaude. Honek, argi dago, abantailahandia eskaintzen du, zeren eta

hartzidura-prozesua etenik gabeburutzen bait da. Baina egia dabestalde, Lurrean substantziaorganiko lehor gehiago dagoelaeta ezagutzen diren teknologienarabera prozesu hauek burutzekour asko behar da. Adibidez, gurehirietako 60 milioi tona hondakinsolido elaboratzeko urteko milamilioi m3 ur beharko lirateke. Etagainera gero birpurifikatu eginbeharko lirateke. Dena den bideaegiten ari dira, %60ko substantzialehorra duten hondakinenhartzidura bidez biogasa lortzekoteknologia eraikitzeko saioakeginez.Etorkizun handiko beste lehengaibat zoikaitza da. Honen mundu-erreserbak 270 mila milioi tonaingurukoak dira, edo beste erabatera esanda, 100 bilioi m3 biogaseta ongarri organo-mineral.Biogasa lurrean edo uretanhorretarako bereziki kultibatutakoalga eta halogiloetatik ere ateradaiteke. Mota honetako biomasaenergetikoaren industri landaketapadura edo urtegietan egindaiteke. Egiten ari diren ikerketenarabera, ur-azaleraren m2-ko 20 glandare bil daiteke egunero, udakobegetazio-aldian. Honela, udarenburuan hektarea bakoitzen 24 tbiomasa lor daiteke. Erreaktoretanelaboratu ondoren 12 mila m3 gasemango du, zeina 10-12 tonaerregai konbentzionalen balioki-de bait da.

Petrolioaren ustiakuntzenlagungarri

Gaur egun, munduan esplora-tutako petrolio-erreserbak 200mila milioi tonakoak dira. Honenprodukziorako metodo mo-dernoek %40-50 soilik ateratzekogai dira, hau da, 100 mila milioitona erabili gabe geratuko dira.Bide hau aprobetxatzeko erezenbait ikerketa egiten ari dira;hondar-petroleoaren gasifi-kaziorako bioteknologia eratzen,hain zuzen. Hondar-petrolioarengasifikazioa bakterio metanoera-tzaileen laguntzaz biogas bihurtueta kanpora ateratzea litzatekehelburua.Aztertutako prozesu hauen era-bilera praktikoak, biogasaren in-dustriaren garapen intentsiboa-goari lagunduko dio.

Ondorio gisa

Ikusi dugunez gure etxeetan,lantegi eta baserritan sortzen di-ren hondakin organikoek (janari-hondarrak, uztondoak, txerrija-nak, ...) erabilpen estimagarriaizan dezakete. Orain arte hon-dakin hauek zabortegietanalperrik galtzen ziren eta maizeritasun kutsagarrien eramaile etatransmititzaile diren arratoi etaintsektuen jana bihurtzen ziren.Hondakin organikoenmetanizazioa, gas bihurtzea ale-gia, energi iturri berriztagarrigarrantzitsua izan daiteke epelaburrera.